ESTUDOS DE SIMULAÇÃO DE FLUXO NA PRODUÇÃO DE GÁS DE FOLHELHO

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Figura 7. Fenômenos de Transporte de cada situação 15

Figura 8. Transporte de gás em cada situação 16

Figura 9. Mecanismos do fluxo de gás 17

Figura 10. Distribuição e geometria das camadas do folhelho 19

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Parâmetros de reservatório shale 4

Tabela 2. Parâmetros utilizados no modelo do estudo 5

Tabela 3. Propriedades da fratura dos modelos 12

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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1. Relevância do Fraturamento Hidráulico 22

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Sumário

1. Introdução 3

1.1 Contextualização 3

1.2 Justificativa 4

1.3 Objetivos 4

1.4 Metodologia 5

2. Revisão Bibliográfica 5

2.1 Caracterização dos folhelhos de gás 5

2.2 Aspectos Geomecânicos folhelho/arenito 6

3. Simulador Numérico de Fluxo 8

4. Fraturamento hidráulico 9

4.1 Definição do processo de fraturamento hidráulico 9

4.2 Física da fratura 11

4.3 Representação da Fratura no Simulador 12

5. Físicas Atuantes 13

5.1 Transferência de Massa 13

5.2 Adsorção 14

5.3 Dupla Permeabilidade/Dupla Porosidade 14

5.4 Fenômenos de Transporte 16

6. Distribuição dos poros e os processos de fluxo 19

7. Simulador Numérico de Fluxo aplicado à folhelho (mudar o nome) 20

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- Introdução

- Contextualização

O descobrimento de jazidas consideráveis de gases não convencionais vem gerando a expectativa de relevantes alterações no setor energético mundial. Países que até então se configuravam como tradicionais importadores de gás natural passaram a vislumbrar a possibilidade de se tornarem autossuficientes ou até mesmo exportadores desse recurso energético.

O mercado energético dos EUA tem sido a região de maior avanço bem como a pioneira quando o assunto é a exploração, desenvolvimento e produção de reservas não convencionais, produção essa que impactou/impacta diretamente na redução nos preços do gás ofertado no mercado interno norte americano. Apesar de outras fontes não convencionais (coalbed methane e tight gas) já estarem sendo produzidas em território americano desde os primórdios da década de 70, o gás de folhelho (shale gas) foi o recurso que desempenhou maior parcela de contribuição para o aumento desta oferta de gás no país nos últimos anos.

O aumento das reservas de gás natural não convencional nos EUA ressaltou a importância desse recurso energético bem como reforçou a necessidade de se expandir os estudos e conhecimentos técnicos sobre reservatórios não convencionais para se conseguir acompanhar as crescentes projeções futuras de produção de hidrocarbonetos, para esses tipos de jazidas, ao redor do globo.

Sucintamente, tanto os reservatórios de gás convencionais quanto os não convencionais – folhelhos de gás (shale gas), arenitos fechados de gás (tight gas sands) e gás em camada de carvão (coalbed methane) – possuem uma similaridade na composição do fluído presente, pois são constituídos basicamente de metano e suas diferenças principais não residem na composição do gás, mas no tipo de reservatórios em que são encontrados.

De maneira geral, gases não convencionais são aqueles produzidos a partir de rochas tradicionalmente consideradas incapazes de expelir grandes volumes comerciais de hidrocarbonetos. As acumulações convencionais produzem gás a partir de rochas porosas e permeáveis, tais como arenitos e carbonatos. Acumulações não convencionais, por outro lado, produzem volumes de gás a partir de arenitos fechados e não permeáveis (tight gas), de rochas finas como folhelhos (shale gas), de carvão mineral (coalbed methane), ou de arenitos ou carbonatos fechados, mas extremamente fraturados (fractured reservoirs) (Zalan, 2012).

O folhelho é uma rocha sedimentar formada de grãos finos de argila em depósitos de origem marinha ou lagunar devido à baixa intensidade de energia desses ambientes, o que facilita a deposição desses sedimentos. Por serem rochas finamente granuladas, os folhelhos são rochas sedimentares caracterizadas por apresentarem baixos valores de permeabilidade e porosidade. Dessa maneira, reservatórios constituídos em sua maior parcela por folhelhos apresentam permeabilidades que variam da ordem de 10-6 a 10-1 mD, enquanto que em reservatórios convencionais esses valores se aproximam de 0,5 a 20 mD (King, 2012).

Atualmente estão disponíveis para a indústria inúmeros simuladores de fluxo comerciais para o auxílio no processo de previsão da produção dos reservatórios. Através destes se faz possível o desenvolvimento de estudos que ajudam na elaboração da melhor estratégia de produção, na análise econômica e no gerenciamento da produção. Entretanto, para o desenvolvimento dos estudos de simulações torna-se necessário a disponibilidade de uma infinidade de dados referentes ao reservatório bem como a compreensão dos fenômenos que ocorrem no mesmo.

- Justificativa

Compreender o comportamento da produção de reservatórios não convencionais,